Фтораммонийный метод переработки титанового шлака

Диоксид титана является наиболее распространённым титансодержащим продуктом на мировом рынке, и спрос на него увеличивается. Мировое потребление TiO₂ составляет 7–7,5 млн тонн в год. Диоксид титана преимущественно получают из ильменитовых и рутиловых концентратов. Крупнейшими производителями являются Китай, США, Германия, Великобритания, Мексика и Саудовская Аравия. Помимо природных ресурсов титана, существуют также техногенные источники. К ним относятся титансодержащие шлаки, получаемые в результате пирометаллургической переработки руд и концентратов, содержащих диоксид титана. Помимо диоксида титана, эти шлаки содержат кремний в форме диоксида, силикатов или алюмосиликатов, химическая переработка которых затруднена из-за высокой температуры плавления (более 2000 °C) и химической устойчивости этих соединений в минеральных кислотах (серной, азотной и соляной). Переработку такого сырья осуществляют с использованием «классических» хлорного и сернокислотного методов. Фториды применяются в промышленности при производстве алюминия, циркония, урана, бериллия, ниобия и других металлов, что указывает на возможность использования фторидных методов для переработки титановых шлаков. В статье рассматривается способ получения диоксида титана на основе применения гидродифторида аммония NH₄HF₂, обладающего высокой реакционной способностью по отношению к ряду химически устойчивых оксидов, включая оксиды кремния, титана и алюминия. Фторааммонийный метод переработки титанового шлака с использованием NH₄HF₂ предусматривает разложение шлака в расплаве NH₄HF₂ с последующей возгонкой примесей кремния. Очистку от железа, алюминия и других примесей проводят с использованием раствора NH₄HF₂. Последующее осаждение титана, обработка осадка растворами AlCl₃ и ZnCl₂ и прокаливание позволяют получить рутильную модификацию диоксида титана.